Диплом Хобта готов (1208051), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1 ПРОЕКТИРОВАНИЕ НОВОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ЛИНИИ
1.1 Анализ района проектирования
Согласно заданию на проектирование, строительство новой железной дороги намечено на юге Забайкальского края, в Краснокаменском районе. Забайкальский край— субъект Российской Федерации, расположенный в восточной части Забайкалья. Входит в состав Сибирского федерального округа. Забайкальский край располагается в Восточной Сибири, в восточной половине Забайкалья. Наибольшая протяжённость края с севера (хребет Кодар) на юг (Приононская равнина) отмечается на меридиане 117°08' в. д. и достигает почти 1000 км, с запада (Яблоновый хребет) на восток (р. Аргунь) по параллели 50° с. ш. протяженность составляет немногим более 850 км. Высшей точкой на территории Забайкальского края является пик БАМ, высота которого составляет 3073 метров.
Граничит с Амурской и Иркутской областями, республиками Бурятия и Якутия Российской Федерации. Южная и юго-восточная границы Забайкальского края является государственной границей Российской Федерации с Монголией и Китайской Народной Республикой.
Площадь территории — 431 892 км², что составляет 2.53 % площади России. По этому показателю край занимает 12-е место в стране.
Краснокаменский район, в котором намечено строительство проектируемой железной дороги, расположен на юго-востоке Забайкальского края и занимает территорию общей площадью 5,3 тыс. км², граничит с Китаем. На территории района расположены город Краснокаменск с поселком Октябрьский и 11 сел и поселков. Расстояние до Читы 560 км.
Рисунок 1.1 – Карта Краснокаменского района.
Рельеф большей части территории низкогорный, распространены холмисто-увалистые и мелкосопочные равнины, низкогорья, разъединенные обширными понижениями и обширными впадинами. Район обладает большим минеральным и сельскохозяйственным ресурсным потенциалом. Имеются месторождения ураномолибденовых руд, флюоритов, бурого угля.
Население района – 67 293 человека, из них 57 752 проживают в городе Краснокаменске 9541 в селах района.
Важнейший сырьевой ресурс – уран. Краснокаменский рудник является крупнейшим месторождением урана.
Климат Краснокаменского района, расположенного в южной половине умеренного пояса, резко континентальный, с длительной (до 180 дней) холодной зимой, заметно меньшим по продолжительности (до 113 дней) теплым, а в отдельные дни жарким летом, недостаточным количеством осадков, особенно в зимнее и весеннее время года. Ввиду преобладания безоблачных или малооблачных типов погод на территории района очень высок и даже максимален для Читинской области показатель величины солнечного сияния – от 2600 до 2700 часов за год; это намного больше, чем, например, на курортах северного Кавказа (Кисловодск), расположенных намного южнее. Суммарная солнечная радиация колеблется от 120 (на севере района) до 127 ккал/см2 на юге; годовой радиационный баланс варьирует (соответственно) от 45 до 47 ккал/см2. Указанные величины солнечного света и тепла вполне благоприятны для выращивания многих сельскохозяйственных культур, в том числе теплолюбивых.
Среднегодовая температура воздуха повсеместно отрицательная и колеблется от -1,1º до - 1,9º; это способствует сохранению здесь островов многолетней мерзлоты. Среднесуточные отрицательные температуры воздуха длятся почти полгода, но самые низкие приходятся на декабрь, январь и февраль месяцы; при этом самым холодным является январь, средняя температура которого изменяется по району от -26º до -28º; абсолютный минимум температуры воздуха составляет -47º. Среднесуточные температуры выше +10º(нижний порог фенологического лета) устанавливаются в третьей декаде мая и продолжаются до середины сентября, но самые высокие средние температуры устанавливаются в июне, июле и августе; при этом наибольший их показатель приходится на июль: от +19º до +21º, а абсолютный максимум достигал +38º. Сумма активных температур за теплый период по району достигает 2000º-2130º, что также позволяет (как и по величинам солнечного сияния и радиации) выращивать многие сельскохозяйственные культуры. Однако эти благоприятные факторы значительно снижаются за счет нередко случающихся заморозков в начале и в конце теплого периода, когда температура воздуха по ночам может опускаться ниже 0º. Рискованным здешнее земледелие является и за счет засухи, которая отмечается в конце весны – первой половине лета, а иногда (как в последние годы) продолжается и в июле- начале августа. Годовое количество осадков по району составляет около 300 мм, в горах – до 350 мм, но в засушливые годы их количество может уменьшаться до 220-250 мм. Особенно мало их выпадает в зимний период (не более 10-15% от годовой суммы). Именно поэтому здесь формируется немощный снежный покров (не более 10-15 см), который на открытых и возвышенных местах может сдуваться, а на склонах южной экспозиции подвергаться процессам сублимации. Ветры на юге Забайкалья наиболее частые и сильные отмечаются весной и в первой половине лета, зимой преобладают (в связи с господством Сибирско-Монгольского антициклона с повышенным атмосферным давлением) штилевые или слабоветреные типы погод. На розе ветров преобладают ветры северо-западных и северных румбов, а летом увеличивается доля ветров юго-восточного направления.
В связи с господством степных и луговых ландшафтов и почти полным отсутствием древесной растительности в наземном покрове формируются каштановые, черноземные и луговые почвы; в пониженных местах и в бессточных котловинах с солоноватыми озерами формируются солончаки и солонцовые почвы. Наиболее ценными для земледелия являются черноземные и каштановые почвы, которые заметно отличаются (в худшую сторону) от западно-сибирских или европейских аналогов – они менее мощны и меньше содержат гумуса (обычно не более 6-8%), а следовательно менее плодородны.
Кроме отмеченного выше агроклиматического показателя (сумма активных температур воздуха), отмечается следующее: безморозный период длится от 110 на севере до 120 дней на юге; вегетационный период более продолжителен – на севере до 120 и до 140 дней на юге.
1.2 Проектирование первого варианта трассы
Трасса железнодорожной линии характеризует положение в пространстве продольной оси пути на уровне бровок земляного полотна. Проекция трассы на горизонтальную плоскость называется планом, а развертка трассы на вертикальную плоскость – продольным профилем линии.
Процесс прокладки трассы в ходе проектирования называется трассированием линии. Для железной дороги идеальной была бы трасса, представляющая собой прямую в плане и пологий спуск в грузовом направлении в профиле. Однако это не всегда возможно из-за необходимости подхода к населенным пунктам, обхода естественных препятствий (гор, озер, болот и т.п.), наличия неровностей земной поверхности и стремления удешевить строительство линии. Поэтому план железнодорожной линии проектируется в виде сочетания прямолинейных участков и кривых, а профиль – в виде горизонтальных участков, называемых площадками, и наклонных, именуемых уклонами.
1.2.1 Определение массы вагонного состава, длины поезда, выбор основных норм проектирования плана и продольного профиля перегонов и раздельных пунктов
Для расчета массы брутто вагонного состава необходимо определить удельные основные сопротивления локомотива и вагонного состава.
Удельное основное сопротивление движению для тепловоза определяется по формуле 1.1 [1]:
Для режима тяги:
(1.1)
При расчетной скорости локомотива 3ТЭ10М
км/ч [1, табл. 23]:
Для определения нагрузки на ось вагона
рассчитывается масса брутто вагона:
(1.2)
где
– масса тары вагонов, т;
– коэффициент использования грузоподъемности;
– грузоподъемность, т.
В соответствии с заданием в данном проекте были приняты четырехосные полувагоны, масса тары которых составляет 22 т, грузоподъемность – 63 т:
Масса, приходящаяся на ось вагона (осевая нагрузка):
Для группы четырехосных полувагонов принимаем следующую формулу расчета основного удельного сопротивления [1, пункт 1.2.1], учитывая конструкцию пути (звеньевой), тип вагонов и подшипников (подшипники качения), и массу, приходящуюся на ось вагона, q0.
(1.3)
Расчет массы брутто состава в тоннах при проектировании новых линий независимо от вида тяги и типа локомотива производится для условия движения поезда с расчетной скоростью по затяжному руководящему подъему, исходя из равенства сил, действующих на поезд:
(1.4)
Отсюда масса грузового поезда определяется по формуле:
(1.5)
где
– сила тяги локомотива при расчетной скорости [1, табл.23];
– масса локомотива [1, табл. 5];
– основное удельное сопротивление локомотива в режиме тяги при скорости
, кгс/т;
– руководящий уклон проектируемой линии, ‰;
– основное удельное сопротивление вагонов при скорости
, кгс/т.
Для первого варианта руководящий уклон равен 11‰, следовательно, масса брутто грузового поезда будет равна:
Масса брутто грузового поезда с локомотивом 2ТЭ10М на линии составляет:
При трогании поезда после остановки на станции или на перегоне масса состава
должна соответствовать условию:
(1.6)
где
– масса состава в тоннах, рассчитанная по условиям трогания его локомотивом с места:
(1.7)
где
– расчетная сила тяги локомотива при трогании с места [1, табл.24];
– масса локомотива, т;
– уклон участка пути, на котором происходит трогание поезда, ‰;
– удельное сопротивление движению поезда при трогании с места [1]:
(1.8)
т.е. условие 2.6 выполняется, а, следовательно, поезд с расчетной массой и
сможет тронуться после остановки на участке пути с уклоном 11 ‰.
Полезная длина приемоотправочных путей для проектируемой железной дороги устанавливается в соответствии с длиной поезда. Длина поезда в метрах определяется по формуле:















